雷達運行狀態遠程監測系統技術方案

本發明專利技術涉及雷達監測技術領域，特別是一種雷達運行狀態遠程監測系統，該系統由感知層、數據匯聚層和應用層經由網絡層相互通信組成；所述感知層是運用傳感器配合采集處理電路將各基站的雷達狀態變量以及雷達周邊環境變量轉換成數字虛擬量；所述網絡層主要實現系統的網絡拓撲、數據傳輸的方式以及網絡安全措施；所述數據匯聚層用于同步各基站分布存儲的數據，并且將其匯聚到系統的中心的數據服務器中；所述應用層根據不同用戶需求對中心和各雷達站提供數據訪問、數據處理以及可視化功能。本發明專利技術能實現雷達本地智能維修和遠程異地專家網絡會診，達到預防性維修，實現雷達全壽命管理、監測。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及雷達監測
，特別是一種雷達運行狀態遠程監測系統。
技術介紹
目前，邊海防雷達、海洋漁業雷達維修保障主要存在以下幾個問題一是雷達站(值勤點)多地處沿海一線(或海上)，位置分散，交通不便，環境氣候惡劣，雷達故障率高，維修保障困難；二是雷達站(值勤點)維修保障技術人員技術水平參差不齊，自身排除故障能力較弱；三是雷達站(值勤點)檢測維修設備有限，備件籌措困難，送修程序繁瑣，往返周期長。當雷達站(值勤點)無力排除故障時，只能依靠上級派人到場搶修，消耗了大量的人力、物力、財力，耽誤了大量的時間，降低了保障效能，影響了值勤的順利進行。因此，對雷達運行狀況進行全方位地自動監測，建立基于網絡的遠程故障智能監測系統能有效解決上述問題，意義重大。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的是提供一種雷達運行狀態遠程監測系統，能實現遠程監測雷達的運行狀態。本專利技術采用以下方案實現一種雷達運行狀態遠程監測系統，其特征在于由感知層、數據匯聚層和應用層經由網絡層相互通信組成；所述感知層是運用傳感器配合采集處理電路將各基站的雷達狀態變量以及雷達周邊環境變量轉換成數字虛擬量；所述網絡層主要實現系統的網絡拓撲、數據傳輸的方式以及網絡安全措施；所述數據匯聚層用于同步各基站分布存儲的數據，并且將其匯聚到系統的中心的數據服務器中；所述應用層根據不同用戶需求對中心和各雷達站提供數據訪問、數據處理以及可視化功能。在本專利技術一實施例中，所述感知層包括設于各基站的感知采集處理終端；所述感知采集處理終端由信號集成器、檢測工控機、網絡交換機組成；所述的信號集成器通過傳感器采集雷達狀態變量以及雷達周邊環境變量發送給檢測工控機進行整合處理后，通過網絡交換機發送給網絡層。在本專利技術一實施例中，所述的信號集成器內設有環境監控信號采集模塊，該環境監控信號采集模塊采用的傳感器包括一電壓互感器，用于采集雷達供電電壓信號；一電量隔離傳感器，用于采集雷達供電電流信號；一電渦流位移傳感器，用于采集雷達的位移信息；一溫濕度變送器，用于采集雷達周邊環境的溫濕度；以及一風速傳感器，用于采集該雷達周邊環境的風速。在本專利技術一實施例中，所述的檢測工控機由包括一雙系統工控機以及與該雙系統工控機連接的雷達關鍵點位信號采集模塊、高清VGA信號采集模塊和信號轉換處理模塊；所述雷達關鍵點位信號采集模塊采集雷達關鍵點位信號；所述高清VGA信號采集模塊將雷達輸出的VGA信號進行處理，所述信號轉換處理模塊將雷達專用檢測設備的檢測信號轉換成RS485信號發送給所述雙系統工控機。在本專利技術一實施例中，所述的高清VGA信號采集模塊包括 一多路數據采集模塊，用以接入多路雷達視頻信號； 一 FPGA模塊，該FPGA模塊與所述多路數據采集模塊的輸出端連接； 一存儲器，該存儲器與所述FPGA模塊連接，作為FPGA模塊的數據處理緩存；以及一PCI總線接口電路，該PCI總線接口電路將FPGA模塊輸出的視頻信號傳送到所述雙系統工控機。在本專利技術一實施例中，所述的雙系統工控機包括一設有風扇的供電電源以及相互通信的第一處理器和第二處理器，所述的第二處理器連接有PCI總線電路、內存、存儲硬盤、顯示屏以及網絡通訊電路。本專利技術一實施例中，該系統采用多線程和內存緩沖技術來協調信號采集與顯示的步調設置兩個線程--采集線程和顯示線程，并在內存開辟多緩沖區，先將采集到的數據 存放到緩沖區里，然后負責信號采集的線程繼續采集；負責顯示的線程則從緩沖區取數據。在本專利技術一實施例中，該系統采用系統出現故障時才開始存儲異常信號值，這樣即能滿足后面排除故障的需要，減少存儲量，降低信號采集機的負載壓力，并且給予用戶停止在出現異常開始報警的之后停止把異常的數據插入數據庫的按鈕。本專利技術集成融合基于物聯網的嵌入式傳感、高速數據采集、遠程工控等技術，研發雷達運行狀態遠程監測系統，對雷達屏顯、信號通路、供電電壓、環境等四類運行狀態進行全系統、全方位監測，提供實時、穩定、全面、準確的數據，建立故障診斷專家數據庫，實現雷達本地智能維修和遠程異地專家網絡會診，達到預防性維修，實現雷達全壽命管理。附圖說明圖1是本專利技術系統網絡架構原理示意圖。圖2是本專利技術實施例感知處理終端硬件架構示意圖。圖3是本專利技術一實施例感知處理終端的具體硬件架構原理示意圖。圖4是本專利技術一實施例雙系統工控機的硬件電路原理不意圖。圖5是本專利技術高清VGA信號采集處理模塊原理示意圖。具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本專利技術做進一步說明。如圖1所示，本實施例提供一種雷達運行狀態遠程監測系統，其特征在于由感知層、數據匯聚層和應用層經由網絡層相互通信組成；所述感知層是運用傳感器配合采集處理電路將各基站的雷達狀態變量以及雷達周邊環境變量轉換成數字虛擬量；所述網絡層主要實現系統的網絡拓撲、數據傳輸的方式以及網絡安全措施；所述數據匯聚層用于同步各基站分布存儲的數據，并且將其匯聚到系統的中心的數據服務器中；所述應用層根據不同用戶需求對中心和各雷達站提供數據訪問、數據處理以及可視化功能。具體的，請參照圖2，圖中所述感知層包括設于各基站的感知采集處理終端；所述感知采集處理終端由信號集成器、檢測工控機、網絡交換機組成；所述的信號集成器通過傳感器采集雷達狀態變量以及雷達周邊環境變量發送給檢測工控機進行整合處理后，通過網絡交換機發送給網絡層。較佳的，請參見圖3，圖3是本專利技術一實施例感知處理終端的具體硬件架構原理示意圖。圖中，所述的信號集成器內設有環境監控信號采集模塊，該環境監控信號采集模塊采用的傳感器包括一電壓互感器，用于采集雷達供電電壓信號I ;一電量隔離傳感器，用于采集雷達供電電流信號2 ;—電渦流位移傳感器，用于采集雷達的位移信息3 溫濕度變送器，用于采集雷達周邊環境的溫濕度4 ;以及一風速傳感器，用于采集該雷達周邊環境的風速5。在本專利技術一實施例中，所述的檢測工控機由包括一雙系統工控機以及與該雙系統工控機連接的雷達關鍵點位信號采集模塊、高清VGA信號采集模塊和信號轉換處理模塊；所述雷達關鍵點位信號采集模塊采集雷達關鍵點位信號6 ;所述高清VGA信號采集模塊將雷達輸出的VGA信號7進行處理，所述信號轉換處理模塊將雷達專用檢測設備的檢測信號8轉換成RS485信號發送給所述雙系統工控機。此外，工作人員還可以將實體儀器檢測值9直接送入所述的雙系統工控機，以利工作人員測試數據的統一保存和處理。由于系統采集的數據量比較大，為了保證系統高效的穩定，上述的雙系統工控機是采用雙系統設計，不僅具有較強的擴充性，能多任務同時進行，而且能有效延長系統的使用壽命。請參見圖4，該雙系統工控機包括一設有風扇的供電電源以及相互通信的第一處理器和第二處理器，所述的第二處理器連接有PCI總線電路、內存、存儲硬盤、顯示屏以及網絡通訊電路。要說明的是，對于采集VGA信號，傳統的方式有兩種一是將VGA轉換為視頻進行處理，但這樣會大幅度降低畫面質量；二是采取軟件抓屏的方式對電腦畫面進行采集，但這樣必須安裝特定軟件才能實現，影響性能且只能安裝于PC系統，對于雷達等專用設備無能為力。由于雷達站(值勤點)多地處沿海一線(或海上)，位置分散，交通不便，環境氣候惡劣，雷達故障率高，維修保障困難。因此，對雷達視頻信號的遠端采集是非常重要的。為克服上述問題，本專利技術采本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雷達運行狀態遠程監測系統，其特征在于：由感知層、數據匯聚層和應用層經由網絡層相互通信組成；所述感知層是運用傳感器配合采集處理電路將各基站的雷達狀態變量以及雷達周邊環境變量轉換成數字虛擬量；所述網絡層主要實現系統的網絡拓撲、數據傳輸的方式以及網絡安全措施；所述數據匯聚層用于同步各基站分布存儲的數據，并且將其匯聚到系統的中心的數據服務器中；所述應用層根據不同用戶需求對中心和各雷達站提供數據訪問、數據處理以及可視化功能。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉兵，范飛躍，汪璟玢，姚仰光，林為慶，林敏，
申請(專利權)人：福建德生通訊設備有限公司，
類型：發明
國別省市：